Een van de uitdagingen bij het gebruik van commerciële infrastructuur is dat de grondcontrolesystemen die zijn ontwikkeld voor militaire satellieten niet kunnen praten met commerciële antennes
WASHINGTON – De grondstations en volgantennes waarop het Amerikaanse leger vertrouwt om te communiceren met zijn satellieten – bekend als het Satellite Control Network, of SCN – zijn tientallen jaren oud en hebben onvoldoende capaciteit om de verwachte groei van ruimteactiviteiten bij te houden.
Er zijn zeven SCN-sites in de Verenigde Staten en over de hele wereld. Ongeveer 15 grote schotelantennes op deze locaties besturen meer dan 190 militaire en overheidssatellieten in meerdere banen.
“Het Satellite Control Network is zeker een eerbiedwaardig systeem dat al heel lang bestaat. We hebben dus meerdere inspanningen gaande om ervoor te zorgen dat het klaar is voor de toekomst waarin we ons nu bevinden”, zei luitenant-generaal Stephen Whiting, commandant van het US Space Operations Command, vorige maand op het 36e Space Symposium.
De zeven op afstand gelegen volgstations bewaken de positie van satellieten en regelen de voortstuwing, thermische en andere systemen van ruimtevaartuigen. Omdat de antennes slechts met één satelliet tegelijk kunnen praten, hebben ze een beperkte capaciteit om telemetrie-, volg- en commandogegevens te verzenden en te ontvangen.
Whiting zei dat Space Force-operators manieren bedenken om het systeem niet te overbelasten.
"We hebben samengewerkt met de squadrons die de satellieten besturen om ervoor te zorgen dat ze alleen naar het netwerk komen wanneer dat absoluut moet", aldus Whiting. "Er was een tijd dat we veel extra capaciteit hadden en je kunt gewoon extra 'gezondheidstoestanden' doen op je satellieten," voegde hij eraan toe.
"We proberen het vraagsignaal te verlagen," zei Whiting. "En we kijken naar nieuwe mogelijkheden, zoals phased array-antennes die ons een aanzienlijke capaciteitsuitbreiding zouden geven, evenals samenwerking met commerciële en civiele organisaties om hun satellietcontrolenetwerken te gebruiken."
Fred Taylor, vice-president ruimte- en cyberoperaties bij Viasat Government Systems, zei dat de tijdvakken voor het gebruik van DoD-satellietvolgstations beperkt zijn. “Het kan moeilijk zijn om het diafragma te krijgen dat je nodig hebt, wanneer je het nodig hebt voor je missie. Een gemist contact kan grote gevolgen hebben.”
Viasat is een van de vele bedrijven die commerciële antennes en gronddiensten leveren als aanvulling op de SCN.
Hardware kopen of commerciële diensten gebruiken?
Space Force-functionarissen zeiden dat de strategie om de SCN te moderniseren een mix van nieuwe hardware-aankopen en uitbreiding van commerciële diensten zal omvatten.
De Defense Innovation Unit van het Pentagon en het Space Systems Command hebben de afgelopen twee jaar gekeken naar opties om de bestaande paraboolantennes te vervangen door moderne elektronische phased arrays die contact kunnen houden met meerdere satellieten in verschillende banen en frequentiebanden.
Na evaluatie van elektronische phased array antennes van verschillende providers Space Force's Space Systems Command beëindigde het programma. Een nieuwe aanbesteding wordt nu uitgevoerd door het Space Rapid Capabilities Office, een afzonderlijke organisatie die geclassificeerde technologieën verwerft.
Het door Space Force gerunde project om phased array-antennes te evalueren - bekend als MBMM, een afkorting voor multi-band multi-mission - in februari afgerond, zei luitenant-kolonel Louis Aldini, materieelleider voor gegevenstransport bij het Enterprise Corps van het Space Systems Command, in een verklaring aan SpaceNews.
"Tijdens de looptijd van het contract heeft MBMM een phased array-technologie gedemonstreerd voor het verzenden en ontvangen van mogelijkheden met live DoD-middelen", aldus Aldini. "Terwijl SSC MBMM niet langer nastreeft, blijven we samenwerken met Space RCO om relevante informatie, kennis en lessen die zijn getrokken uit de oorspronkelijke MBMM-inspanning te delen."
Een woordvoerder van de Space RCO zei dat het bureau geen commentaar kon geven op zijn plannen om het satellietcontrolenetwerk te moderniseren.
"We hebben een gerelateerde aanbesteding, maar het is niet gereïncarneerd door MBMM", zei de woordvoerder.
Om de capaciteit op de SCN-volgstations aan te vullen, kan de Space Force gebruikmaken van het Commercial Augmentation Services (CAS)-programma.
Het CAS-programma begon in 2016 toen het Air Force Research Laboratory Braxton Science and Technology Group een onderzoekscontract voor innovatie voor kleine bedrijven toekende om erachter te komen hoe het militaire satellietcontrolenetwerk kan worden uitgebreid met commerciële antennes.
Braxton kreeg in 2019 een contract van $ 14 miljoen om het CAS uit te breiden. Het bedrijf in oktober 2020 werd overgenomen door Parsons Corp.
Ed Baron, voormalig president van Braxton die nu het CAS-programma bij Parsons leidt, vertelde: SpaceNews dat het leger de beschikbare commerciële capaciteit niet volledig benut.
"Het is moeilijk voor satellietoperators om tijd in te plannen op commerciële systemen," zei hij. De SCN is overbelast en ondertussen biedt de commerciële sector steeds goedkopere diensten aan, voegde hij eraan toe.
Baron zei dat de MBMM-inspanning om phased-array-antennes te verwerven "een uitstekend programma was om in te investeren, maar door commerciële activiteiten aan te boren, hebben ze toegang tot honderden antennes." Gefaseerde arrays kosten elk tientallen miljoenen dollars, zei hij, dus de overheid zou de economische voordelen van het gebruik van commerciële diensten moeten overwegen.
Voor het CAS-programma werkt Parsons samen met commerciële providers Intelsat, Viasat en Kongsberg Satellite Services.
Een van de uitdagingen bij het gebruik van commerciële infrastructuur is dat de grondcontrolesystemen die zijn ontwikkeld voor militaire satellieten zoals GPS, niet kunnen praten met commerciële antennes. Braxton ontwikkelde software om commerciële antennes compatibel te maken met overheidssystemen. "Dus elk van hun bestaande grondsystemen kan nu praten met een commerciële antenne en een commerciële antenne gebruiken om met het ruimtevaartuig te praten", zei Baron.
Culturele weerstand tegen commerciële diensten
Hoewel Braxton de technologische kloof heeft opgelost, is de Space Force traag geweest om commerciële mogelijkheden te omarmen, zei Baron. Er is nog steeds een intern debat gaande over de vraag of CAS moet worden behandeld als een traditionele acquisitie "waarbij u het systeem volledig test, of behandelt u het meer als een commerciële mogelijkheid?"
Ter vergelijking: NASA en de National Oceanic and Atmospheric Administration vertrouwen al tientallen jaren op commerciële diensten om hun satellieten te besturen en te besturen, zei Baron. De meeste grondsystemen die de Space Force tegenwoordig gebruikt, waren niet ontworpen om te communiceren met commerciële, "dus de protocollen werken niet."
Parsons heeft momenteel "10 antennes die ze kunnen gebruiken", zei hij. Maar de vraag is traag. “Er komen er nog drie online, dus er zullen 13 antennes zijn. We hebben in geen enkel jaar tijd voor hen ingepland', zei Baron.
"Mensen vragen om commerciële capaciteiten", zei hij. "Dit is er een die we graag zouden zien dat ze meer gebruiken, en we denken dat het veel belastinggeld kan besparen."
Craig Miller, president van Viasat Government Systems, zei dat de software van Parsons het proces van het plannen van tijd op commerciële antennes heeft helpen vereenvoudigen.
Het probleem is niet alleen technische incompatibiliteit tussen overheids- en commerciële systemen, zei Miller. "De grootste uitdaging van de Space Force is cultureel," voegde hij eraan toe. "Het is iets dat senior leiders publiekelijk hebben erkend en het blijft een obstakel om ten volle te profiteren van commerciële mogelijkheden."
Ondanks enkele pogingen om commerciële mogelijkheden te benutten, "blijft er enige weerstand bestaan als gevolg van verouderde processen", zei Miller.
Een andere commerciële optie wordt aangeboden door Atlas Space Operation, een bedrijf dat een wereldwijd netwerk van 30 satellietantennes exploiteert en een softwareplatform heeft dat het planningsproces automatiseert.
"Onze ervaring met het werken met de luchtmacht is dat toegang tot commerciële systemen nog steeds erg handmatig en erg traag is", zegt Sean McDaniel, CEO van Atlas.
Atlas won een onderzoekscontract voor innovatie voor kleine bedrijven van het Air Force Research Laboratory om het softwareplatform te demonstreren, aldus McDaniel. "We bieden DoD-toegang tot niet alleen commerciële netwerken, inclusief de onze, maar ook overheidsnetwerken, civiele antennes en DoD-antennes via een uniform toegangsplatform."
PlatoAi. Web3 opnieuw uitgevonden. Gegevensintelligentie versterkt.
Klik hier om toegang te krijgen.